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- 2021-05-26 发布
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电场的能的性质2
【基本概念】
1、 电场的产生:电荷及带电体周围存在电场
2、 电场的力的性质:电场会对放入其中的电荷产生力的作用,正电荷受力的方向与电场的方向相同,负电荷受力的方向与电场的方向相反:F=qE
3、 电场线形象描述电场:电场线的切线方向表示电场的方向,电场线的疏密程度表示电场的强弱
4、 电荷在电场中具有电势能:
5、 电场力做功等于电势能的减小:
6、 电势:
7、 电势差等于两点的电势之差:
8、 电场力做功与电势差的关系:
9、 结论:沿电场线方向电势降低
10、电场中电势相等的点连成的面叫等势面
11、在等势面上移动电荷电场力不做功
12、电荷从等势面上出发又回到该等势面时电势能不变,电场力做的总功为0
13、等势面的分布可以反映电场的分布:电场线与等势面相垂直,电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面,等势面的疏密程度反映电场的强弱
14、匀强电场中电场强度与电势差的关系:U=Ed
【例1】1、在静电场中,将一个点电荷从a点移到b点,其电势能的变化为零,则( )
A. a、b两点的场强一定相等 B. a、b两点的电势一定相等
C. 该电荷一定沿等势面移动 D. 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
2、如图所示,a、b是两个点电荷,它们的电量分别是Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点,下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧( )
A. Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2
B. Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C. Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2
D. Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
3、如图所示,在xOy坐标系中,将一负检验电荷q由y轴上的a点移至x轴上的b点时,需克服电场力做功W;若将q从a点移至x轴上c点时,也需克服电场力做功W。那么关于此空间存在的静电场可能是 ( )
A.存在电场强度方向沿y轴负方向的匀强电场;
B.存在电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场;
B
A
m、-q
+Q
.
C.处于第I象限某一位置的正点电荷形成的电场中;
D.处于y轴上一对等量异种电荷形成的电场中。
4如图所示,均匀带正电的圆环水平放置,AB为过圆心O的竖直轴线。一带正电的微粒(可视为点电荷),从圆心O正上方某处由静止释放向下运动,不计空
气阻力,在运动的整个过程中,下列说法中正确的是( )
A.带电微粒的加速度可能一直增大
B.带电微粒的电势能可能一直减小
C.带电微粒的动能可能一直增大
D.带电微粒的运动轨迹可能关于O点对称
【例2】1、如图所示,点a、点b是静电场中某条电场线上的两点,将一个电子由点a移到点b时电场力做功为+6eV,则以下判断正确的是( )
A. 电子的电势能减少6J
B. 电子的电势能增加6eV
C. a、b两点间电势差Uab=-6V D. 电场强度的方向一定由a沿直线指向b
2、一个电量为10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2×10-6 J,从C点移到D要克服电场力做功7×10-6 J,若已知C点比B点电势高3 V,且A、B、C、D四点在同一条电场线上,则下列图中正确的是( )
3、如图所示, O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,Rc-Rb=Rb-Ra.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做功的大小,|W34|表示点电荷由3到4的过程中电场力做功的大小,则 ( )
A.|W12|=2|W34| B.|W12|>2|W34|
C.P、O两电荷可能同号,也可能异号
D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零
【例3】x轴上有两个点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示(AP>PB),选无穷远处电势为零,从图中可以看出( )
A. Q1电量一定大于Q2电量
B. Q1和Q2一定是异种电荷
C. P点电场强度为零
D. Q1和Q2之间连线上各点电场方向都指向Q2
【课堂作业】1、阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则( )
A. 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能
B. 电子从P至R的运动过程中,电场力对它一直做正功
C. 电极A1的电势高于电极A2的电势
D. 电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度
2、空间有一电场,在x轴上-x0到x0间电势φ随x的变化关系图象如图所示,图线关于φ轴对称.一质量为m、电荷量为+q的粒子仅受电场力作用,以沿+x方向的初速度v0,从x轴上的-x1点向右运动,粒子的运动一直在x轴上,到达原点O右侧最远处的坐标为x2,x2点与-x1点间的电势差为U21,则( )
A. x2<x1,U21=- B. x2→+∞,U21=-
C. x2>x0,U21= D. x0>x2>x1,U21=
3、真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上x1=0 和 x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断中正确的是( )
A.点电荷M、N一定为同种电荷
B.点电荷M、N一定为异种电荷
C.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1
D.x=2a处的电势一定为零
4、如图所示,在一匀强电场中的O点固定一电量为Q的正点电荷,设正点电荷Q的电场与匀强电场互不影响,a、b、c、d为电场中的四点,分布在以O为圆心、r为半径的圆周上,一电量为q的正检验电荷放在a点时恰好平衡.则下列说法正确的是( )
A. 电场中a、c两点间的电势差Uac= B. 电场中a、c两点间的电势差Uac=
C. 电场中b、d两点间的电势差Ubd= D. 电场中b、d两点间的电势差Ubd=
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